通过proc文件系统输出必要的Linux内核信息（上）
开发平台：Ubuntu 11.04
编译器：gcc version 4.5.2 (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4)
内核源码：linux-2.6.38.8.tar.bz2
proc是基于内存的文件系统，用来实现外界与Linux内核的信息交互（通过/proc目录下的各种文件）。
1、proc文件系统的初始化
proc文件系统的初始化函数proc_root_init被start_kernel函数所调用，用来完成注册、挂载文件系统以及创建必要的目录和符号链接文件等工作。
（1）、创建proc_inode_cache高速缓存
/* linux-2.6.38.8/fs/proc/inode.c */
void __init proc_init_inodecache(void)
{
proc_inode_cachep = kmem_cache_create("proc_inode_cache",
sizeof(struct proc_inode),
0, (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
init_once);
}
在Ubuntu 11.04中通过以下命令可查看到此高速缓存相关的信息。
$ sudo cat /proc/slabinfo | grep "proc_inode_cache" proc_inode_cache 310 310 384 10 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 31 31 0
（2）、proc文件系统的注册和挂载
/* linux-2.6.38.8/fs/proc/root.c */
err = register_filesystem(&proc_fs_type);
if (err)
return;
proc_mnt = kern_mount_data(&proc_fs_type, &init_pid_ns);
if (IS_ERR(proc_mnt)) {
unregister_filesystem(&proc_fs_type);
return;
}
init_pid_ns.proc_mnt = proc_mnt;
（3）、创建符号链接文件的函数
/* linux-2.6.38.8/fs/proc/generic.c */
struct proc_dir_entry *proc_symlink(const char *name,
struct proc_dir_entry *parent, const char *dest)
{
struct proc_dir_entry *ent;
ent = __proc_create(&parent, name,
(S_IFLNK | S_IRUGO | S_IWUGO | S_IXUGO),1);
if (ent) {
ent->data = kmalloc((ent->size=strlen(dest))+1, GFP_KERNEL);
if (ent->data) {
strcpy((char*)ent->data,dest);
if (proc_register(parent, ent) < 0) {
kfree(ent->data);
kfree(ent);
ent = NULL;
}
} else {
kfree(ent);
ent = NULL;
}
}
return ent;
}
proc_symlink函数用于在parent（如果parent为NULL则是在/proc目录下）目录下为dest创建名为name的符号链接文件。
可在Ubuntu 11.04的/proc目录下查看到mounts文件是链接到self/mounts文件的。
$ cd /proc/ $ ls -l mounts lrwxrwxrwx 1 root root 11 2012-01-13 04:32 mounts -> self/mounts
（4）、创建net符号链接文件
/* linux-2.6.38.8/fs/proc/proc_net.c */
int __init proc_net_init(void)
{
proc_symlink("net", NULL, "self/net");
return register_pernet_subsys(&proc_net_ns_ops);
}
register_pernet_subsys函数用来注册网络命名空间。网络命名空间被创建或注销时会分别调用proc_net_ns_ops结构体变量中的初始化函数proc_net_ns_init或退出函数proc_net_ns_exit。
（5）、创建目录的函数
/* linux-2.6.38.8/fs/proc/generic.c */
struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name,
struct proc_dir_entry *parent)
{
return proc_mkdir_mode(name, S_IRUGO | S_IXUGO, parent);
}
proc_mkdir函数用于在parent（parent为NULL时则是在/proc目录下）目录下创建名为name的目录，其实质是参数mode指定为S_IRUGO | S_IXUGO的proc_mkdir_mode函数。
（6）、初始化/proc/tty目录树
/* linux-2.6.38.8/fs/proc/proc_tty.c */
void __init proc_tty_init(void)
{
if (!proc_mkdir("tty", NULL))
return;
proc_tty_ldisc = proc_mkdir("tty/ldisc", NULL);
/*
* /proc/tty/driver/serial reveals the exact character counts for
* serial links which is just too easy to abuse for inferring
* password lengths and inter-keystroke timings during password
* entry.
*/
proc_tty_driver = proc_mkdir_mode("tty/driver", S_IRUSR|S_IXUSR, NULL);
proc_create("tty/ldiscs", 0, NULL, &tty_ldiscs_proc_fops);
proc_create("tty/drivers", 0, NULL, &proc_tty_drivers_operations);
}
/* linux-2.6.38.8/include/linux/proc_fs.h */
static inline struct proc_dir_entry *proc_create(const char *name, mode_t mode,
struct proc_dir_entry *parent, const struct file_operations *proc_fops)
{
return proc_create_data(name, mode, parent, proc_fops, NULL);
}
proc_create函数用于在parent（当parent为NULL时则是在/proc目录下）目录下创建一个名为name的proc条目，参数proc_fops指的是访问此条目的操作函数，参数mode用于设置此条目的访问权限以及文件类型。
（7）、初始化/proc/sys目录的操作函数
/* linux-2.6.38.8/fs/proc/proc_sysctl.c */
int __init proc_sys_init(void)
{
struct proc_dir_entry *proc_sys_root;
proc_sys_root = proc_mkdir("sys", NULL);
proc_sys_root->proc_iops = &proc_sys_dir_operations;
proc_sys_root->proc_fops = &proc_sys_dir_file_operations;
proc_sys_root->nlink = 0;
return 0;
}
（8）、初始化/proc/drivers-tree目录树
/* linux-2.6.38.8/fs/proc/proc_devtree.c */
void __init proc_device_tree_init(void)
{
struct device_node *root;
proc_device_tree = proc_mkdir("device-tree", NULL);
if (proc_device_tree == NULL)
return;
root = of_find_node_by_path("/");
if (root == NULL) {
pr_debug("/proc/device-tree: can't find root\n");
return;
}
proc_device_tree_add_node(root, proc_device_tree);
of_node_put(root);
}